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摘要：针对国内现有钢管表面清理机主要适用于直径为以上钢管的现状,研制出*种也能适用于小直径钢管的高效清理装置。该装置的抛头采用抖置方式,在清理室内增加了反射装置,分离器为型帘幕式结构,具有四*分离功能,整机采用和光电控制。
生产实践证明,该装置克服了常规清理机对清理小直径管存在的速度慢、设备磨损严重等问题,具有适应管径范围大、清理速度快、效果好、节能、节约钢丸、运行安全可靠等特点。
关键词：钢管表面清理装置结构

为了建*条能适用于直径*的钢管表面清理作业线,我们对现有的钢管表面清理机进行了调研。国内生产的钢管表面清理机主要适用于直径以上的钢管,不适用小直径钢管。现有的钢管表面清理机按抛头安装位置可分为两种,*种是抛头上置下抛清理机,安装在作业线两侧,
配有输送滚道,用来输送钢管使其旋转前进,通过清理机来完成钢管表面清理。当清理不同管径的钢管时,因管底标高变化很小,管径越小,钢管和抛头之间的距离就越大,喷射出的钢丸到达管面的喷射力就越小,降低了清理机对钢管表面的清理速度和清理质量另*种是抛头下置上抛清理机,因抛头在管子的底部,钢丸垂直向上喷射在钢管表面上后,大部分钢丸又反射回抛头出口处,与喷射出的钢丸相互冲击碰撞,减小了向上喷丸的能量,降低了清理机的清理效果。另外在抛头停止工作时,*部分钢丸会落在抛头内,因抛头启动转速很高,增加了抛头再次启动的能量,有时还会打坏抛头的叶片。
无论哪种抛丸清理机,其钢丸都是从抛头的定向套窗口射出的,散射面成扇形。在对小直径管进行清理时,大部分钢丸不能打在钢管表面上,而是喷射在设备的内壁上,对设备磨损严重,同时也浪费能源。
为了克服上述钢管表面清理机存在的问题,我们对其进行了改进,研制出*种钢管表面高效清理装置,该装置的抛头采用斜置方式,在清理室内增加了反射装置,使不能喷射在钢管表面上的钢丸通过反射装置反射在钢管表面上,对钢管表面进行清理,从而提高了表面清理效率,节约了能源,减少了设备的磨损程度,延长了设备的使用寿命。通过对近玩钢管表面清理,证明效果良好。
1、装置的结构组成
钢管表面高效清理装置由抛丸系统•钢丸回收分离系统、除尘系统和电器系统组成,如图1所示。

1、下螺旋输送器；2、抛头；3、清理室；4：反射装置；5风管；6分离器；7上螺旋输送器；8除尘器；9提升机
图1钢管高效清理装置示意

抛丸系统由清理室、抛头、反射装置组成,其结构、安装尺寸见图2。钢丸回收分离系统由下螺旋输送器、提升机、上螺旋输送器和分离器组成。
除尘系统由风管、除尘器组成。电器系统主要由PLC程序控制器、光电控制装置和过载保护装置等组成

图2、抛丸系统结构示意

2、工作原理
2.1、钢管表面清理
通过分离器分离出合格的钢丸,进人抛头中的叶轮内,叶轮由电机带动高速旋转,产生离心力,钢丸由抛头的定向窗口向外抛出,撞击和摩擦被清理的钢管表面。钢丸从抛头抛射出形成扇形,当清理小直径钢管时,有*部分钢丸不能打在管面上,但能打在反射装置的反射板上,这样在反作用力的作用下可反射喷打在钢管表面。通过抛头和反射板喷射在钢管表面上的钢丸与管面产生摩擦力,可清除管面上的氧化物、杂物,使钢管表面洁净,露出金属光泽,达到清理标准要求。
2.2钢丸循环和清理
钢丸可以循环使用,钢丸从抛头抛射出撞击管面后,与氧化铁和杂物*起落在清理室的底部,通过下螺旋输送器、提升机、上螺旋输送器进人分离器,分离器将钢丸与杂物分离,清洁、完好的钢丸进人分离器的下部存丸仓。当抛头工作时,钢丸从存丸仓进人抛头,如此循环完成钢管表面清理。
钢丸在工作过程中与杂物的分离主要通过分离器,分离器为型帘幕式结构,具有四*分离功能,见图。上部螺旋输送器将丸、尘混合物分布均匀,通过缝口形成*道帘幕,使气流在垂直于帘幕流动方向穿过帘幕,对丸、尘混合物进行冲洗。
钢丸、废料按其比重不同,分别落人不同的通道,纯净合格的钢丸进入存丸仓,供抛丸器使用。被磨损和打碎的小钢丸、氧化铁和泥土,分别通过分离器的不同通道流人装置外的回收桶内,细粉尘被吸人除尘系统,颗粒状尘埃被捕捉收集,较后将净化处理后的空气排放到大气中。

图3、钢丸与杂物分离示意

3、应用和达到的技术指标

该钢管表面高效清理装置适用直径为60*630mm的钢管清理,目前已完成不同直径钢管表面清理30km,质量均达到了标准要求,使用效果良好,经检测达到的技术指标为清理能力150*200㎡/h,清理速度2*10m/min,抛丸量2x320kg/min,清理质量Sa2.5*以上。
4、装置的特点
1）清理效率高、节能、节约钢丸。由于抛头斜置安装在清理室偏下方,当管径发生变化时,钢管和抛头之间的距离基本不变,使喷射出的钢丸到达钢管表面的喷射力不变,比上置下抛头减少了功率消耗,节能,节约了钢丸消耗量。抛头停止运转时,钢丸不能进人抛头,减少了再次起动负荷,而且不会损坏叶轮和烧毁电机。
2）适用管径范围大,设备便于维修。采用抛头上置下抛清理机清理不同管径的钢管时,需要调整被清理钢管的管底标高。采用抛头下置上抛清理机时,则需加深操作坑的深度以上,防水问题不好处理,设备维修也不方便。而本装置的抛头采用斜置,可避免上述不足,适应管径范围大,便子设备维修。
3）提高了小直径管的清理速度,延长了设备的使用寿命。由于采用反射装置,增加了钢管表面的抛丸量,提高了管面清理速度,同时减少了喷射在清理室内壁上的钢丸量,减少磨损,延长了设备的使用寿命。
4）钢丸和杂物在循环过程中分离效果好。钢管表面在清理过程中所产生的杂物和钢丸采用四*分离,分离效率高,效果好,不仅保证了钢管表面清理质量和锚纹深度,还可防止因较大块状物进人抛头而造成的事故。
5）自动化程度高,确保设备和人身安全。八台电机和钢管进出清理室,都采用了程序控制器和光电控制,实现了在钢管进人清理室和清理室内无钢管的情况下,各台电机自动按设定的程序启动和停止,可防止钢丸外射打伤人和损坏设备,钢丸循环系统发生故障时,可实现自动报警和停车,确保了设备安全运行。
6）工作环境好。在清理室的钢管进出口处采用了特殊结构与密封材料,密封效果好,钢丸、粉尘不外溢。清理室处在负压情况下工作,采用树脂材料进行过滤除尘,效果好,不污染环境,而且噪声小。
5、结束语
通过生产实际应用证明,该钢管表面高效清理装置不仅适用于中等直径钢管的表面清理,也适用于小直径钢管表面清理。清理速度是同类清理机的1.3倍以上,节电约20%以上